本實(shí)用新型涉及金屬冶煉領(lǐng)域，具體而言，涉及一種含酸廢水處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

在冶煉行業(yè)中，現(xiàn)有的含酸廢水的處理方法多采用中和沉淀法或者通過電化學(xué)的方法進(jìn)行處理。然而面對(duì)當(dāng)今的環(huán)保政策，上述處理方法需要投入更高的處理費(fèi)用，同時(shí)其產(chǎn)生的有害固渣的量已不能滿足現(xiàn)有的環(huán)保要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種含酸廢水處理設(shè)備，以解決現(xiàn)有的含酸廢水處理方法環(huán)保性較差的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種含酸廢水處理設(shè)備，處理設(shè)備包括：第一濃縮單元；固液分離單元，固液分離單元設(shè)置有濃縮液入口和分離液出口，濃縮液入口與第一濃縮單元通過濃縮液輸送管路相連；及第二濃縮單元，設(shè)置有熱介質(zhì)入口，第二濃縮單元與固液分離單元的分離液出口通過分離液輸送管路相連；熱介質(zhì)供應(yīng)單元，與第二濃縮單元通過熱介質(zhì)入口相連，以向第二濃縮單元中通入熱介質(zhì)以對(duì)經(jīng)固液分離單元得到的分離液進(jìn)行吹脫，其中含酸廢水含有硫酸、氟離子和氯離子。

進(jìn)一步地，含酸廢水處理設(shè)備還包括煙氣供應(yīng)裝置，第一濃縮單元設(shè)置有煙氣入口，煙氣入口與煙氣供應(yīng)裝置通過煙氣輸送管路相連，用于向第一濃縮單元中通入煙氣以使含酸廢水進(jìn)行濃縮。

進(jìn)一步地，第一濃縮單元還設(shè)置有不凝氣出口，在不凝氣的流動(dòng)方向上，第一濃縮單元的內(nèi)部依次設(shè)置有第一噴淋裝置和位于第一噴淋裝置上方的第一除霧裝置。

進(jìn)一步地，固液分離單元包括：沉降槽，沉降槽設(shè)置有濃縮液入口、清液出口和沉降液出口；及壓濾機(jī)，壓濾機(jī)設(shè)置有濾液入口和分離液出口，濾液入口與沉降液出口連通，清液出口和分離液出口分別與分離液輸送管路相連通。

進(jìn)一步地，第二濃縮單元設(shè)置有酸氣出口，處理設(shè)備還包括堿洗裝置，堿洗裝置與酸氣出口通過酸氣輸送管線相連。

進(jìn)一步地，堿洗裝置還設(shè)置有堿液入口，處理設(shè)備還包括堿液儲(chǔ)槽，堿液儲(chǔ)槽與堿液入口通過堿液輸送管路相連。

進(jìn)一步地，在酸氣的流動(dòng)方向上，第二濃縮單元還設(shè)置有第二噴淋裝置和位于第二噴淋裝置上方的第二除霧裝置，第二噴淋裝置設(shè)置于熱介質(zhì)入口的上方，且第二噴淋裝置與分離液輸送管路相連。

進(jìn)一步地，處理設(shè)備還包括分離液儲(chǔ)槽，分離液儲(chǔ)槽與第二噴淋裝置通過分離液輸送管路相連。

進(jìn)一步地，第二濃縮單元設(shè)置有酸液出口，處理設(shè)備還包括酸液緩存槽，酸液緩存槽設(shè)置于分離液儲(chǔ)槽與第二噴淋裝置之間的分離液輸送管路上，且酸液緩存槽與酸液出口通過第一酸液輸送管路相連。

進(jìn)一步地，處理設(shè)備還包括酸液儲(chǔ)槽，酸液儲(chǔ)槽與酸液緩存槽通過第二酸液輸送管路相連。

應(yīng)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，將含硫酸的廢水經(jīng)過上述含酸廢水處理設(shè)備進(jìn)行處理能夠回收含酸廢水中的硫酸，從而提高上述含酸廢水的附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值。相比于傳統(tǒng)通過的污酸處理方法中將硫酸等一并以沉淀的形式除去，將采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮釓U水處理設(shè)備能夠?qū)⒘蛩峄厥绽?，從而為企業(yè)創(chuàng)造一定的價(jià)值和大大降低固渣的產(chǎn)量。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種典型的實(shí)施方式提供的含酸廢水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選的實(shí)施方式提供的含酸廢水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：

10、第一濃縮單元；11、第一噴淋裝置；12、第一除霧裝置；101、煙氣入口；102、不凝氣出口；20、固液分離單元；201、濃縮液入口；202、分離液出口；21、沉降槽；211、清液出口；212、沉降液出口；22、壓濾機(jī)；221、濾液入口；30、第二濃縮單元；31、第二噴淋裝置；32、第二除霧裝置；301、酸氣出口；302、酸液出口；40、堿洗裝置；401、堿液入口；50、堿液儲(chǔ)槽；60、分離液儲(chǔ)槽；70、酸液緩存槽；80、酸液儲(chǔ)槽；90、風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

正如背景技術(shù)所描述的，現(xiàn)有含酸廢水處理方法環(huán)保性較差的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種含酸廢水處理設(shè)備，如圖1所示，該處理設(shè)備包括：第一濃縮單元10、固液分離單元20、第二濃縮單元30和熱介質(zhì)供應(yīng)單元。固液分離單元20設(shè)置有濃縮液入口201和分離液出口202，濃縮液入口201與第一濃縮單元10通過濃縮液輸送管路相連；第二濃縮單元30設(shè)置有熱介質(zhì)入口，第二濃縮單元30與固液分離單元20的分離液出口202通過分離液輸送管路相連，熱介質(zhì)供應(yīng)單元與第二濃縮單元通過熱介質(zhì)入口相連，以向第二濃縮單元30中通入熱介質(zhì)以對(duì)經(jīng)固液分離單元20得到的分離液進(jìn)行吹脫，其中含酸廢水含有硫酸、氟離子和氯離子。

將含硫酸的廢水經(jīng)過上述含酸廢水處理設(shè)備進(jìn)行處理能夠回收含酸廢水中的硫酸，從而提高上述含酸廢水的附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值。采用第一濃縮單元10將含有氟離子、氯離子和硫酸的廢水進(jìn)行濃縮后也有利于提高沉降分離過程的效率。同時(shí)采用第一濃縮單元10對(duì)含酸廢水進(jìn)行濃縮得到濃縮液，還有利于提高第二濃縮單元30中酸氣的揮發(fā)性，從而提高硫酸的收率。相比于傳統(tǒng)通過的污酸處理方法中將硫酸等一并以沉淀的形式除去，將采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮釓U水處理設(shè)備能夠?qū)⒘蛩峄厥绽?，從而為企業(yè)創(chuàng)造一定的價(jià)值和大大降低固渣的產(chǎn)量。

在實(shí)際使用過程中熱介質(zhì)優(yōu)選為100～400℃的空氣。

上述含酸廢水處理設(shè)備中的第一濃縮單元10可以采用本領(lǐng)域常用的濃縮裝置就能夠達(dá)到上述濃縮的過程。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，含酸廢水處理設(shè)備還包括煙氣供應(yīng)裝置，第一濃縮單元10設(shè)置有煙氣入口101，煙氣入口101與煙氣供應(yīng)裝置通過煙氣輸送管路相連，用于向第一濃縮單元10中通入煙氣以使含酸廢水進(jìn)行濃縮。

煙氣供應(yīng)裝置能夠?yàn)榈谝粷饪s單元10提供煙氣，將煙氣供應(yīng)裝置與第一濃縮單元10相連通能夠使煙氣與含酸廢水進(jìn)行接觸以實(shí)現(xiàn)廢水的濃縮過程，使用煙氣中的廢熱，節(jié)約工藝成本。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，第一濃縮單元10還設(shè)置有不凝氣出口102，在不凝氣的流動(dòng)方向上，第一濃縮單元10的內(nèi)部依次設(shè)置有第一噴淋裝置11和位于第一噴淋裝置11上方的第一除霧裝置12。在第一濃縮單元10的內(nèi)部設(shè)置第一噴淋裝置11有利于增大濃縮過程中的氣液接觸面積，從而提高傳熱效率；設(shè)置第一除霧裝置12有利于除去不凝氣中的小液滴，進(jìn)而便于將第一濃縮單元10中排出的不凝氣應(yīng)用于后續(xù)工序中。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，固液分離單元20包括：沉降槽21和壓濾機(jī)22，沉降槽21設(shè)置有濃縮液入口201、清液出口211和沉降液出口212；及壓濾機(jī)22，壓濾機(jī)22設(shè)置有濾液入口221和分離液出口202，濾液入口221與沉降液出口212連通，清液出口211與分離液出口202分別與分離液輸送管路相連通。濃縮液在沉降槽21中進(jìn)行沉降得到上層清液和固含量較高的固液混合物。其中濃縮液中的清液直接由分離液輸送管路輸送至第二濃縮單元30，而固含量較高的固液混合物經(jīng)壓濾機(jī)22過濾后得到的濾液也經(jīng)分離液輸送管路輸送至第二濃縮單元30。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，第二濃縮單元30設(shè)置有酸氣出口301，處理設(shè)備還包括堿洗裝置40，堿洗裝置40與酸氣出口301通過酸氣輸送管線相連。在氟氯過程進(jìn)行中，第二濃縮單元30中由酸氣排出，將酸氣出口301與堿洗裝置40通過酸氣輸送管線相連通有利于通過堿性水溶液將酸氣吸附，相應(yīng)地能夠根據(jù)需要可以得到相應(yīng)的無機(jī)鹽，進(jìn)而有利于上述水處理設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保性。在實(shí)際使用過程中，堿洗裝置40上設(shè)置有堿液入口401，優(yōu)選地堿液入口401與堿液儲(chǔ)槽50連通。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，在酸氣的流動(dòng)方向上，第二濃縮單元30還設(shè)置有第二噴淋裝置31和位于第二噴淋裝置31上方的第二除霧裝置32，第二噴淋裝置31設(shè)置于熱介質(zhì)入口的上方。在第二濃縮單元30中設(shè)置第二噴淋裝置31有利于進(jìn)一步提高吹脫過程中氟離子、氯離子的吹脫效率，以及硫酸的回收效率。第二噴淋裝置31優(yōu)選為網(wǎng)狀噴淋裝置。

上述水處理設(shè)備中，固液分離單元20中固液分離的方式可以采用本領(lǐng)域常用的方法。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，沉降槽21還設(shè)置有絮凝劑加劑口。在沉降槽21上設(shè)置絮凝劑加劑口，能夠使沉降槽21中通過添加絮凝劑的方式使?jié)饪s液中的雜質(zhì)進(jìn)行沉降，進(jìn)而有利于提高固液分離單元20的分離效率。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，上述處理設(shè)備還包括分離液儲(chǔ)槽60，且分離液儲(chǔ)槽60與第二噴淋裝置31通過分離液輸送管路相連。設(shè)置分離液儲(chǔ)槽60能夠使從固液分離單元20中的分離液進(jìn)行儲(chǔ)存，從而為第二濃縮單元30提供穩(wěn)定的噴淋液來源。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，第二濃縮單元30設(shè)置有酸液出口302，處理設(shè)備還包括酸液緩存槽70，酸液緩存槽70設(shè)置于分離液儲(chǔ)槽60與第二噴淋裝置31之間的分離液輸送管路上，且酸液緩存槽70與酸液出口302通過第一酸液輸送管路相連。將酸液出口302與酸液緩存槽70相連通有利于對(duì)酸液進(jìn)行多次吹脫過程，從而有利于得到不同濃度的酸液(硫酸)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，處理設(shè)備還包括酸液儲(chǔ)槽80，酸液儲(chǔ)槽80與酸液緩存槽70通過第二酸液輸送管路連相連。設(shè)置酸液儲(chǔ)槽80能夠?yàn)橥瓿纱得撨^程的酸液產(chǎn)品進(jìn)行儲(chǔ)存。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，處理設(shè)備還包括風(fēng)機(jī)90，風(fēng)機(jī)90設(shè)置于與煙氣入口101連通的煙氣輸送管路上。這有利于為煙氣傳輸提供動(dòng)力，提高煙氣流動(dòng)速度，進(jìn)而有利于提高第一濃縮單元10的傳熱效率。

為了更好的實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的另一方面還提供了一種含酸廢水處理方法，該方法包括：濃縮過程、沉降分離過程和吹脫過程。通過濃縮過程將含酸廢水進(jìn)行濃縮得到硫酸含量為5～35wt％的濃縮液，通過沉降分離過程將濃縮液進(jìn)行沉降和固液分離，得到固渣和濾液；通過吹脫過程，將上述濾液進(jìn)行吹脫得到酸氣和35～60wt％的硫酸，酸氣中含有氟化氫和氯化氫。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮釓U水處理方法中將上述濃縮液進(jìn)行沉降分離過程得到固渣和濾液，然后通過吹脫過程將含酸廢水中的硫酸、氟離子和氯離子進(jìn)行分離，得到硫酸。這有利于回收含酸廢水中的硫酸，提高上述含酸廢水的附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值。將含酸廢水進(jìn)行濃縮后，有利于提高酸氣的揮發(fā)性，從而提高硫酸的收率，同時(shí)將含有氟離子、氯離子和非氧化性強(qiáng)酸的廢水進(jìn)行濃縮后也有利于提高沉降分離過程的效率。將濃縮液中硫酸的濃度限定在上述范圍內(nèi)能夠降低氟離子和氯離子的水合作用力，提高濾液中氟化氫、氯化氫等物質(zhì)的揮發(fā)性，進(jìn)而提高硫酸的回收率。

相比于傳統(tǒng)通過的污酸處理方法中將硫酸等一并以沉淀的形式除去，將采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑暮釓U水處理設(shè)備能夠?qū)⒘蛩峄厥绽?，從而為企業(yè)創(chuàng)造一定的價(jià)值和大大降低固渣的產(chǎn)量。

優(yōu)選地，將酸氣與堿性水溶液進(jìn)行吸附進(jìn)而根據(jù)需要可以得到相應(yīng)的無機(jī)鹽。這有利于提高工藝的經(jīng)濟(jì)效益。上述堿性水溶液包括但不限于氫氧化鈉的水溶液、氫氧化鉀的水溶液和碳酸鈉的水溶液。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，吹脫過程的溫度為50～120℃。將溫度控制在上述范圍內(nèi)有利于進(jìn)一步提高氟離子和氯離子的水合作用力，進(jìn)而進(jìn)一步提高酸氣的分離效率和非氧化性強(qiáng)酸的回收率，同時(shí)進(jìn)一步降低固渣的產(chǎn)率。

上述含酸廢水處理方法中，可以采用本領(lǐng)域常用的加熱方式。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，加熱過程包括利用100～400℃的空氣與濾液進(jìn)行直接接觸或間接接觸。使用上述溫度范圍的空氣與濾液進(jìn)行上述吹脫過程有利于使濾液均勻受熱，進(jìn)而控制酸氣逸出速度，提高含酸廢水處理方法的安全性。

優(yōu)選地，上述濃縮過程包括將含酸廢水與煙氣進(jìn)行換熱得到上述濃縮液濃縮。通常工廠中都會(huì)產(chǎn)生煙氣，將含酸廢水與煙氣進(jìn)行換熱以實(shí)現(xiàn)廢水的濃縮過程，這有利于充分回收煙氣中的熱量，節(jié)約熱量損耗，同時(shí)節(jié)約工藝成本。優(yōu)選地含酸廢水與煙氣以逆流的方式進(jìn)行換熱。采用逆流的方式進(jìn)行換熱有利于進(jìn)一步提高煙氣與含酸廢水的換熱效率，從而更進(jìn)一步提高濃縮效率。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述濃縮過程中煙氣的溫度為50～400℃。在真空條件下進(jìn)行上述濃縮過程能夠是該過程在較低的溫度下進(jìn)行，進(jìn)而有利于降低濃縮過程的熱損耗。上述煙氣可以直接使用工廠中產(chǎn)生的煙氣，也可以是經(jīng)過處理后處于上述溫度范圍內(nèi)的煙氣。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述固液分離過程包括在含酸廢水中加入絮凝劑的過程。通過添加絮凝劑的方式使?jié)饪s液中的雜質(zhì)進(jìn)行沉降有利于提高固液分離過程的分離效率。

上述含酸廢水處理方法中，絮凝劑可選用本領(lǐng)域常用的絮凝劑。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，絮凝劑為無機(jī)絮凝劑和/或有機(jī)絮凝劑，其中無機(jī)絮凝劑包括但不限于硫酸鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、三氯化鐵和硫酸鐵中的一種或多種，有機(jī)絮凝劑包括但不限于聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸鈉和木質(zhì)磺酸鹽中的一種或多種。采用上述絮凝劑有利于進(jìn)一步提高含酸廢水中重金屬離子等雜質(zhì)的沉降效果。

上述含酸廢水處理方法中，固液分離過程可選用本領(lǐng)域常用的分離方法。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，固液分離過程包括但不限于過濾、離心分離或沉降分離。

實(shí)施例1

采用如圖2所示的含酸廢水處理設(shè)備對(duì)含酸廢水進(jìn)行處理，具體過程如下：

將150m³含5wt％的硫酸的含酸廢水與在真空環(huán)境中50℃的煙氣接觸進(jìn)行濃縮后，得到30m³濃縮液；向上述濃縮液中加入聚合氯化鐵(絮凝劑)后進(jìn)行離心分離，得到29.5m³的濾液和0.05t的固渣，濾液中硫酸濃度為25wt％；將上述濾液與400℃的空氣接觸后在真空環(huán)境中90℃下進(jìn)行脫氟脫氯過程，得到含氟化氫和氯化氫的酸氣和12.9t質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60wt％的硫酸，使用氫氧化鈉溶液吸收上述酸氣。

對(duì)比例1

在150m³含5wt％的硫酸的含酸廢水中加入7.0t石灰石，得到含水量50wt％的石灰膏渣23.8t。

從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：采用本實(shí)用新型提供的含酸廢水處理方法能夠大大降低廢水處理過程中的固渣產(chǎn)率，同時(shí)還能回收廢水中的酸，提高該污水處理方法的經(jīng)濟(jì)效益。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。